Facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) - Qu'est-ce que c'est ?

Il a été démontré que le facteur neurotrophique dérivé du cerveau est l'une des neurotrophines les plus importantes dans des processus tels que l'apprentissage, la mémoire et la réflexion.

Il a également été démontré que des niveaux inappropriés de cette substance provoquent des maladies, des dysfonctionnements cognitifs et des problèmes d'humeur.

Ensuite, nous entrerons plus en détail sur ce que fait exactement cette protéine, certains des troubles dans lesquels elle a été liés, son mécanisme d'action et l'importance de pratiquer une activité physique pour avoir de bons niveaux de la facteur.

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Qu'est-ce que le facteur neurotrophique dérivé du cerveau?

Le facteur neurotrophique dérivé du cerveau, plus connu sous son acronyme en anglais BDNF (facteur neurotrophique dérivé du cerveau), est une protéine, dont le gène est situé sur le chromosome 11, qui il s'avère qu'il s'agit de la neurotrophine la plus exprimée dans le cerveau des mammifères, en particulier dans le cortex cérébral et l'hippocampe.

Ces neurotrophines jouent un rôle très important lors du développement du cerveau et continuent d'exercer leur action sur la plasticité du système nerveux une fois celui-ci arrivé à maturité.

On a vu qu'ils jouaient un rôle important dans des processus tels que la neurogenèse, le maintien et l'assainissement de la fonction neuronale et leur intégrité structurelle. En fait, Mark Tuszynski de l'Université de Californie a montré que c'était l'un des facteurs qui, dans les modèles animaux, ont empêché la mort neuronale en cas de lésion cérébrale.

Fonction du BDNF dans le système nerveux

Le facteur neurotrophique agit dans certains neurones du système nerveux central et, également, dans le périphérique, aidant les neurones de ces endroits à survivre. De plus, il facilite leur croissance et leur différenciation.

Cette substance il est particulièrement actif dans certaines parties du système nerveux central, en particulier le cortex cérébral, l'hippocampe et la partie la plus basale du cerveau. Ces zones sont impliquées dans des processus cognitifs tels que la mémoire, l'apprentissage et la réflexion. Il a également été observé qu'il peut être trouvé dans des endroits comme la rétine, les reins, les motoneurones, les muscles squelettiques, la prostate et même dans la salive.

Facteur neurotrophique dérivé du cerveau joue un rôle important dans la mémoire à long terme. S'il est vrai qu'un grand nombre de neurones du cerveau des mammifères se forment à l'état embryonnaire, des parties du cerveau de l'individu, lorsqu'il est déjà adulte, ils ont la capacité de générer de nouveaux neurones à partir de cellules souches neurales. Ce processus est ce qu'on appelle la neurogenèse. Les neurotrophes aident à stimuler et à contrôler ce processus, le BDNF étant le plus important.

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Mécanisme d'action

Le BDNF se lie à au moins deux récepteurs à la surface des cellules, capables de répondre à ce facteur de croissance: Track B (TrkB) et le récepteur de faible affinité pour le facteur de croissance nerveuse (LNGFR). Le facteur neurotrophique module l'activité de plusieurs récepteurs de neurotransmetteurs, dont les récepteurs nicotiniques.

1. TrkB

TrkB est codé par le gène NTRK2. L'activation de la voie BDNF-TrkB est importante pour développement de la mémoire à court terme et croissance neuronale.

2. LNGFR

L'interaction entre le BDNF et le récepteur LNGFR n'est pas très claire. La recherche a indiqué que cette interaction est celle qui est à l'origine de l'inhibition de la mort neuronale.

Capacités cognitives

Vivre dans des environnements qui ont de multiples stimuli cognitifs, en plus de mener une vie physiquement active, a été associé à une bonne fonction cognitive en général. La stimulation cognitive, physique et visuelle se traduit par un meilleur fonctionnement neuronal, augmentant la communication synaptique entre les neurones, ce qui implique des changements dans la structure et la chimie cérébral.

Les stimuli sensoriels sont d'abord traités par le cortex avant d'atteindre l'hippocampe. L'expression du BDNF est améliorée dans les environnements riches en stimuli cognitifs, ce qui a été attribué à une meilleure mémoire et à une meilleure capacité d'apprentissage. Ce facteur entraînerait plus de synapses (synaptogénèse), de dendrites (dendritogenèse) et, comme nous l'avons déjà mentionné, une plus grande neurogenèse à générer.

Relation avec la pathologie

De la même manière que le facteur neurotrophique dérivé du cerveau a été associé à une meilleure capacité cognitive et à l'origine de processus tels que l'apprentissage, mémoire et la pensée, il était inévitable d'observer dans quelle mesure ce facteur peut être absent dans les maladies et troubles neurodégénératifs psychiatrique. Ici, nous allons en voir quelques-uns.

1. Schizophrénie

Le fait que le BDNF soit une substance cruciale pour la survie du système nerveux central et périphérique, en particulier en ce qui concerne la synaptogenèse pendant et après le développement embryonnaire, l'a rendue liée à schizophrénie.

On a vu que les personnes diagnostiquées ont des quantités plus faibles de facteur dans le cortex préfrontal dorsolatéral, un domaine lié à la mémoire de travail.

2. Dépression

Avoir des niveaux élevés de corticostérone, une hormone du stress, a été associé à une réduction de l'expression du BDNF dans des modèles animaux, impliquant une atrophie de l'hippocampe.

Une diminution de l'activité de l'hippocampe et d'autres structures limbiques a été liée à des problèmes d'humeur, en particulier avec une dépression chronique.

D'autre part, il a été observé que le neurotransmetteur glutamate, le déficit calorique, la stimulation intellectuelle et Volontaire, en plus des antidépresseurs, augmente l'expression du BDNF dans le cerveau et réduit les symptômes dépressif

3. Vieillissement

Les niveaux de BDNF sont fortement régulés tout au long de la vie des gens, à la fois tôt et tard dans la vie.

Comme nous l'avons déjà vu, le facteur neurotrophique dérivé du cerveau s'avère être une substance critique dans le développement du cerveau avant et après la période prénatale. En vieillissant, les niveaux de BDNF diminuent dans les tissus cérébraux.

Le volume hippocampique diminue en raison de ce phénomène, ce qui suggère que cette réduction du BDNF implique les problèmes cognitifs si caractéristiques des personnes âgées.

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BDNF et exercice physique

Dans les modèles animaux, en particulier chez le rat, il a été observé que s'engager dans une activité physique modérée, comme courir un kilomètre par jour, a augmenté les niveaux de BDNF dans l'hippocampe.

Ces changements dans les niveaux de facteurs se sont révélés particulièrement importants dans les neurones du gyrus denté, du hile et de la région CA3 et apparaissent après quelques jours seulement. D'autres régions où des changements ont été trouvés étaient dans le cervelet, le cortex cérébral et la moelle épinière lombaire.

Des recherches menées chez l'homme ont montré que l'activité physique permet de maintenir et même d'améliorer la plasticité cérébrale, une caractéristique très typique de l'hippocampe. Des fonctions supérieures telles que l'apprentissage ou la mémoire sont améliorées en adoptant des habitudes saines telles que la marche trente minutes par jour, faire n'importe quel sport ou, surtout, courir. L'exercice induit une augmentation de l'expression du gène BDNF.

Références bibliographiques:

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• Soppet, D; Escandon, E; Maragos, J; et al. (1991). Les facteurs neurotrophiques, le facteur neurotrophique dérivé du cerveau et la neurotrophine-3, sont des ligands du récepteur trkB de la tyrosine kinase. Cellule 65 (5): 895-903.